FR3134795A1 - Aéronef comprenant une attache voilure pour ailes hautes comportant des liaisons obliques - Google Patents
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Abstract
Aéronef comprenant une attache voilure pour ailes hautes comportant des liaisons obliques L'invention a pour objet un aéronef comprenant une attache voilure (36) reliant les ailes (34) et le fuselage (32) de l’aéronef et comportant des première et deuxième parties (36.1, 36.2) positionnées de part et d’autre du plan longitudinal médian de l’aéronef. Chaque première ou deuxième partie (36.1, 36.2) comprend au moins une liaison verticale (44, 44’) configurée pour transmettre des efforts sensiblement verticaux entre une des ailes (34) et le fuselage (32) ainsi que des première et deuxième liaisons obliques (56, 58) présentant chacune au moins une première ou deuxième bielle oblique (60, 70) qui présente une première extrémité (60.1, 70.1) reliée à la structure de fuselage (38) et une deuxième extrémité (60.2, 70.2) reliée à la structure d’aile (42), les deuxièmes extrémités (60.2, 70.2) des première et deuxième bielles obliques (60, 70) étant plus écartées que leurs premières extrémités (60.1, 70.1). Cette configuration permet de réduire le nombre de liaisons et d’interfaces au niveau des ailes et du fuselage. Figure 4
Description
La présente demande se rapporte à un aéronef comprenant une attache voilure pour ailes hautes comportant des liaisons obliques.
Selon un mode de réalisation visible sur la , un aéronef comprend un fuselage 10, des ailes 12 s’étendant de part et d’autre du fuselage 10 ainsi qu’une attache voilure 14 reliant le fuselage 10 et les ailes 12.
Le fuselage 10 comprend une structure composée de renforts transversaux 16 (appelés cadres) approximativement ronds ou ovoïdes et positionnés dans des plans perpendiculaires à une direction longitudinale ainsi que des renforts longitudinaux (non représentés) orientés approximativement parallèles à la direction longitudinale.
Selon une configuration, les ailes 12 sont positionnées en partie supérieure du fuselage 10 et imbriquées dans ce dernier.
Au droit des ailes 12, le fuselage 10 comprend au moins des premier et deuxième cadres 16, 16’ qui ne sont pas continus sur toute la circonférence du fuselage 10 et présentent chacun des extrémités droite et gauche 16.1, 16.1’, 16.2, 16.2’. L’attache voilure 14 comprend, pour chaque cadre 16, 16’, une structure de renfort 18, 18’ reliant entre elles les extrémités droite et gauche 16.1, 16.1’, 16.2, 16.2’ des cadres 16, 16’.
Pour chaque extrémité droite ou gauche 16.1, 16.1’, 16.2, 16.2’ de chaque cadre 16, 16’, l’attache voilure 14 comprend au moins une première liaison 20 configurée pour reprendre des efforts verticaux, au moins une deuxième liaison 22 configurée pour reprendre des efforts longitudinaux ainsi qu’au moins une troisième liaison 24 configurée pour reprendre des efforts transversaux et horizontaux, chacune des premières, deuxièmes et troisièmes liaisons 20, 22, 24 reliant une première interface solidaire de l’extrémité droite ou gauche 16.1, 16.1’, 16.2, 16.2’ du premier ou deuxième cadre 16, 16’ et une deuxième interface solidaire d’une des ailes 12.
Ainsi, l’attache voilure 14 comprend douze liaisons 20, 22, 24 ainsi que vingt-quatre interfaces. Ce grand nombre de liaisons et d’interfaces conduit à complexifier l’attache voilure 14, les structures du fuselage 10 et des ailes 12 ainsi qu’à augmenter la masse embarquée.
La présente invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur.
A cet effet, l’invention a pour objet un aéronef comprenant un fuselage présentant un plan longitudinal médian et une structure de fuselage, des ailes s’étendant de part et d’autre du fuselage et présentant une structure d’aile ainsi qu’une attache voilure reliant les ailes et le fuselage et comportant des première et deuxième parties positionnées de part et d’autre du plan longitudinal médian, chaque première ou deuxième partie comportant au moins une liaison verticale configurée pour transmettre des efforts sensiblement verticaux entre une des ailes et le fuselage.
Selon l’invention, chaque première ou deuxième partie de l’attache voilure comprend des première et deuxième liaisons obliques, la première liaison oblique comportant au moins une première bielle oblique qui présente une première extrémité reliée à la structure de fuselage et une deuxième extrémité reliée à la structure d’aile, la première bielle oblique formant avec un plan vertical et perpendiculaire au plan longitudinal médian un angle compris entre 30 et 60°, la deuxième liaison oblique comportant au moins une deuxième bielle oblique qui présente une première extrémité reliée à la structure de fuselage et une deuxième extrémité reliée à la structure d’aile, la deuxième bielle oblique formant avec un plan vertical et perpendiculaire au plan longitudinal médian un angle compris entre 30 et 60°, les deuxièmes extrémités des première et deuxième bielles obliques étant plus écartées que leurs premières extrémités.
Le fait de prévoir des liaisons obliques permet de réduire le nombre de liaisons à huit et le nombre d’interfaces à dix. Ainsi, l’attache voilure peut comprendre six interfaces au niveau du fuselage et quatre interfaces au niveau des ailes.
Selon une autre caractéristique, les première et deuxième bielles obliques sont symétriques par rapport à un plan vertical et perpendiculaire au plan longitudinal médian.
Selon une autre caractéristique, chaque première ou deuxième bielle oblique forme avec un plan horizontal un angle supérieur à 0°, et de préférence inférieur à 25°.
Selon une autre caractéristique, chaque première ou deuxième partie de l’attache voilure comprend une interface de fuselage intermédiaire comportant une platine reliée à la structure de fuselage, au moins une première patte solidaire de la platine et reliée par une première articulation à la première bielle oblique ainsi qu’au moins une deuxième patte solidaire de la platine et reliée par une deuxième articulation à la deuxième bielle oblique.
Selon une autre caractéristique, la structure de fuselage comprend des renforts transversaux perpendiculaires au plan longitudinal médian et verticaux ainsi que des renforts longitudinaux reliant les renforts transversaux. En complément, la platine de l’interface de fuselage intermédiaire est reliée à au moins deux renforts longitudinaux reliés à chacune de leurs extrémités à des renforts transversaux.
Selon une autre caractéristique, chaque première ou deuxième partie de l’attache voilure comprend des première et deuxième liaisons verticales, la première liaison verticale comportant au moins une première bielle verticale qui présente une première extrémité reliée à la structure du fuselage et une deuxième extrémité reliée à la structure d’aile, la deuxième liaison verticale comportant au moins une deuxième bielle verticale qui présente une première extrémité reliée à la structure de fuselage et une deuxième extrémité reliée à la structure d’aile.
Selon une autre caractéristique, chaque première ou deuxième partie de l’attache voilure comprend :
- une interface d’aile avant comportant une platine reliée à la structure d’aile, au moins une première patte solidaire de la platine et reliée par une première articulation à la première bielle verticale ainsi qu’au moins une deuxième patte solidaire de la platine et reliée par une articulation à la première bielle oblique,
- une interface d’aile arrière comportant une platine reliée à la structure d’aile, au moins une première patte solidaire de la platine et reliée par une première articulation à la deuxième bielle verticale ainsi qu’au moins une deuxième patte solidaire de la platine et reliée par une deuxième articulation à la deuxième bielle oblique.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l’invention qui va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés parmi lesquels :
Selon un mode de réalisation visible sur les figures 2 à 4, un aéronef 30 comprend un fuselage 32, des ailes 34 qui s’étendent de part et d’autre du fuselage 32, positionnées au-dessus du fuselage 32, ainsi qu’une attache voilure 36 reliant les ailes 34 et le fuselage 32.
Le fuselage 32 s’étend d’avant en arrière et présente au moins une structure de fuselage 38 qui s’étend selon un axe longitudinal A38. Selon une configuration, la structure de fuselage 38 comprend des renforts transversaux 38.1, appelés cadres, approximativement ronds ou ovoïdes et positionnés dans des plans perpendiculaires à l’axe longitudinal A38 ainsi que des renforts longitudinaux 38.2 approximativement parallèles à l’axe longitudinal A38 et reliant les renforts transversaux 38.1. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à cette configuration pour la structure de fuselage 38.
Selon un mode de réalisation, les ailes 34 sont continues de part et d’autre du fuselage 32. Elles présentent au moins une structure d’aile 42 qui s’étend selon une direction d’aile sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal A38. Selon une configuration, la structure d’aile 42 comprend des longerons sensiblement parallèles entre eux et à la direction d’aile ainsi que des nervures reliées aux longerons et positionnées dans des plans sensiblement perpendiculaires à la direction d’aile. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à cette configuration pour la structure d’aile 42.
Pour la suite de la description, un plan longitudinal médian PLM est un plan vertical passant par l’axe longitudinal A38. Une direction longitudinale est sensiblement parallèle à l’axe longitudinal A38. Une direction transversale et verticale est verticale et sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal A38. Une direction transversale et horizontale est horizontal et sensiblement perpendiculaire à l’axe longitudinal A38. Un plan transversal est un plan perpendiculaire à la direction longitudinale.
Selon un agencement, le fuselage 32 et les ailes 34 sont disjoints, comme illustré sur les figures 2 et 3.
L’attache voilure 36 comprend des première et deuxième parties 36.1, 36.2 positionnées de part et d’autre du plan longitudinal médian PLM, de manière symétrique.
Par la suite, seule la première partie 36.1 de l’attache voilure 36 est décrite, la deuxième partie 36.2 étant symétrique à la première partie 36.1 par rapport au plan longitudinal médian PLM.
La première partie 36.1 comprend au moins une liaison verticale 44 configurée pour transmettre des efforts orientés verticalement entre une des ailes 34 et le fuselage 32. Selon une configuration, la première partie 36.1 comprend deux liaisons verticales 44, 44’ espacées l’une de l’autre et positionnées dans un même plan vertical parallèle au plan longitudinal médian PLM.
Selon un mode de réalisation, chaque liaison verticale 44, 44’ comprend au moins une première bielle verticale 46 orientée approximativement verticalement, une première interface de fuselage 48 solidaire de la structure de fuselage 38 et reliée par une articulation 50 à une première extrémité 46.1 de la première bielle verticale 46 ainsi qu’une première interface d’aile 52 solidaire de la structure d’aile 42 et reliée par une articulation 54 à une deuxième extrémité 46.2 de la première bielle verticale 46.
Selon un agencement, chaque liaison verticale 44, 44’ comprend deux premières bielles verticales 46, 46’ reliées d’une part à la même première interface de fuselage 48 par la même articulation 50 et d’autre part à la même première interface d’aile 52 par la même articulation 54. Les deux premières bielles sont des plaques parallèles entre elles et positionnées dans des plans transversaux.
Chaque articulation 50, 54 comprend au moins un axe de pivotement parallèle à la direction longitudinale. Les axes de pivotement des articulations 50, 54 sont parallèles entre eux. Selon une configuration, les articulations 50, 54 sont rotulées.
En présence de première et deuxième liaisons verticales 44, 44’, la première liaison verticale 44 comprend au moins une première bielle verticale 46 orientée approximativement verticalement, une première interface de fuselage 48 solidaire de la structure de fuselage 38 et reliée par une articulation 50 à une première extrémité 46.1 de la première bielle verticale 46 ainsi qu’une première interface d’aile 52 solidaire de la structure d’aile 42 et reliée par une articulation 54 à une deuxième extrémité 46.2 de la première bielle verticale 46. En complément, la deuxième liaison verticale 44’ comprend au moins une deuxième bielle verticale 46’ orientée approximativement verticalement, une deuxième interface de fuselage 48’ solidaire de la structure de fuselage 38 et reliée par une articulation 50’ à une première extrémité 46.1’ de la deuxième bielle verticale 46’ ainsi qu’une deuxième interface d’aile 52’ solidaire de la structure d’aile 42 et reliée par une articulation 54’ à une deuxième extrémité 46.2’ de la deuxième bielle verticale 46’.
Selon une configuration, chaque première ou deuxième interface de fuselage 48, 48’ est positionnée au droit d’un renfort transversal 38.1. En présence de première et deuxième liaisons verticales 44, 44’, la première interface de fuselage 48 est positionnée au droit d’un premier renfort transversal 38.1 et la deuxième interface de fuselage 48’ est positionnée au droit d’un deuxième renfort transversal 38.1’ espacé du premier renfort transversal 38.1.
Lorsque la première ou deuxième liaison verticale 44, 44’ comprend une seule première bielle verticale 46, cette dernière est positionnée dans un même plan transversal que le premier ou deuxième renfort transversal 38.1, 38.1’ auquel est reliée la première ou deuxième interface de fuselage 48, 48’. Lorsque la première ou deuxième liaison verticale 44, 44’ comprend deux premières bielles verticales 46, ces dernières sont positionnées de manière symétrique par rapport au premier ou deuxième renfort transversal 38.1, 38.1’ auquel est reliée la première ou deuxième interface de fuselage 48, 48’.
Chaque première ou deuxième partie 36.1, 36.2 comprend des première et deuxième liaisons obliques 56, 58 chacune configurées pour transmettre des efforts orientés selon la direction longitudinale et/ou selon la direction transversale et horizontale entre une des ailes 34 et le fuselage 32. Selon un agencement, les première et deuxième liaisons obliques sont symétriques par rapport à un plan transversal.
Selon un mode de réalisation, la première liaison oblique 56 comprend au moins une première bielle oblique 60, une troisième interface de fuselage 62 solidaire de la structure de fuselage 38 et reliée par une articulation 64 à une première extrémité 60.1 de la première bielle oblique 60 ainsi qu’une troisième interface d’aile 66 solidaire de la structure d’aile 42 et reliée par une articulation 68 à une deuxième extrémité 60.2 de la première bielle oblique 60. Selon un agencement, en vue de dessus, la première bielle oblique 60 forme avec un plan transversal PT (vertical et perpendiculaire au plan longitudinal médian PLM) un angle a1 compris entre 30 et 60°, la troisième interface d’aile 66 ou la deuxième extrémité 60.2 de la première bielle oblique 60 étant décalée vers l’avant de l’aéronef par rapport à la troisième interface de fuselage 62 ou la première extrémité 60.1 de la première bielle oblique 60. Dans un plan vertical, la première bielle oblique 60 forme un angle a2 supérieur à 0 et inférieur à 25°, la troisième interface d’aile 66 ou la deuxième extrémité 60.2 de la première bielle oblique 60 étant décalée vers le haut par rapport à la troisième interface de fuselage 62 ou la première extrémité 60.1 de la première bielle oblique 60. La deuxième liaison oblique 58 comprend au moins une deuxième bielle oblique 70, une quatrième interface de fuselage 72 solidaire de la structure de fuselage 38 et reliée par une articulation 74 à une première extrémité 70.1 de la deuxième bielle oblique 70 ainsi qu’une quatrième interface d’aile 76 solidaire de la structure d’aile 42 et reliée par une articulation 78 à une deuxième extrémité 70.2 de la deuxième bielle oblique 70. Selon un agencement, en vue de dessus, la deuxième bielle oblique 70 forme avec un plan transversal PT (vertical et perpendiculaire au plan longitudinal médian PLM) un angle a3 compris entre 30 et 60°, la quatrième interface d’aile 76 ou la deuxième extrémité 70.2 de la deuxième bielle oblique 70 étant décalée vers l’arrière de l’aéronef par rapport à la quatrième interface de fuselage 72 ou la première extrémité 70.1 de la deuxième bielle oblique 70. Dans un plan vertical, la deuxième bielle oblique 70 forme un angle a4 supérieur à 0 et inférieur à 25°, la quatrième interface d’aile 76 ou la deuxième extrémité 70.2 de la deuxième bielle oblique 70 étant décalée vers le haut par rapport à la quatrième interface de fuselage 72 ou la première extrémité 70.1 de la deuxième bielle oblique 70.
Selon ce mode de réalisation, les deuxièmes extrémités 60.2, 70.2 des première et deuxième bielles obliques 60, 70 sont plus écartées que leurs premières extrémités 60.1, 70.1 et décalées vers le haut par rapport aux premières extrémités 60.1, 70.1.
Selon un agencement, les première et deuxième bielles obliques 60, 70 sont symétriques par rapport à un plan transversal et vertical, perpendiculaire au plan longitudinal médian PLM.
Les première et deuxième bielles obliques 60, 70 forment d’une part le même angle avec un plan transversal et, d’autre part, le même angle avec un plan horizontal. Autrement dit, les angles a1 et a3 sont égaux ; les angles a2 et a4 sont égaux.
Chaque première ou deuxième bielle oblique 60, 70 s’étend selon une direction bielle. Selon un mode de réalisation, chaque articulation 64, 68, 74, 78 comprend un axe de pivotement sensiblement perpendiculaire à la direction bielle et sensiblement horizontal. Selon une configuration, ces articulations 64, 68, 74, 78 sont rotulées.
Selon un mode de réalisation, les troisième et quatrième interfaces de fuselage 62, 72 ne forment qu’une même et unique interface de fuselage intermédiaire 80. Cette dernière comprend une platine 80.1 reliée à la structure de fuselage 38, au moins une première patte 80.2 solidaire de la platine 80.1 et reliée par une première articulation 64 à la première bielle oblique 60 ainsi qu’au moins une deuxième patte 80.3 solidaire de la platine 80.1 et reliée par une deuxième articulation 74 à la deuxième bielle oblique 70.
La platine ainsi que les première et deuxième pattes 80.1, 80.2, 80.3 ne forment qu’une même et unique pièce.
Selon un agencement visible sur la , la platine 80.1 de l’interface de fuselage intermédiaire 80 est reliée à au moins deux renforts longitudinaux 38.2 éventuellement renforcés, reliés à chacune de leurs extrémités à des renforts transversaux 38.1 qui peuvent éventuellement être au moins localement renforcés.
Selon un mode de réalisation, les première et troisième interfaces d’aile 52, 66 ne forment qu’une même et unique interface d’aile avant 82 comprenant une platine reliée à la structure d’aile 42, au moins une première patte solidaire de la platine et reliée par une première articulation 54 à la première bielle verticale 46 ainsi qu’au moins une deuxième patte solidaire de la platine et reliée par une articulation 68 à la première bielle oblique 60. La platine ainsi que les première et deuxième pattes de l’interface d’aile avant 84 ne forment qu’une même et unique pièce.
Selon un mode de réalisation, les deuxième et quatrième interfaces d’aile 52’, 76 ne forment qu’une même et unique interface d’aile arrière 84 comprenant une platine reliée à la structure d’aile 42, au moins une première patte solidaire de la platine et reliée par une première articulation 54’ à la deuxième bielle verticale 46’ ainsi qu’au moins une deuxième patte solidaire de la platine et reliée par une deuxième articulation 78 à la deuxième bielle oblique 70. La platine ainsi que les première et deuxième pattes de l’interface d’aile arrière 84 ne forment qu’une même et unique pièce.
Le fait que l’attache voilure 36 comprenne des liaisons obliques 56, 58 permet de réduire le nombre de liaisons à huit et le nombre d’interfaces à dix. Ainsi, l’attache voilure 36 comprend six interfaces au niveau du fuselage et quatre interfaces au niveau des ailes. L’invention permet de simplifier l’attache voilure, les ailes et le fuselage qui sont disjoints et continus ainsi que de réduire la masse embarquée.
Claims (8)
- Aéronef comprenant un fuselage (32) présentant un plan longitudinal médian (PLM) et une structure de fuselage (38), des ailes (34) s’étendant de part et d’autre du fuselage (32) et présentant une structure d’aile (42) ainsi qu’une attache voilure (36) reliant les ailes (34) et le fuselage (32) et comportant des première et deuxième parties (36.1, 36.2) positionnées de part et d’autre du plan longitudinal médian (PLM), chaque première ou deuxième partie (36.1, 36.2) comportant au moins une liaison verticale (44, 44’) configurée pour transmettre des efforts sensiblement verticaux entre une des ailes (34) et le fuselage (32) ; caractérisé en ce que chaque première ou deuxième partie (36.1, 36.2) de l’attache voilure (36) comprend des première et deuxième liaisons obliques (56, 58), la première liaison oblique (56) comportant au moins une première bielle oblique (60) qui présente une première extrémité (60.1) reliée à la structure de fuselage (38) et une deuxième extrémité (60.2) reliée à la structure d’aile (42), la première bielle oblique (60) formant avec un plan vertical et perpendiculaire au plan longitudinal médian (PLM) un angle compris entre 30 et 60°, la deuxième liaison oblique (58) comportant au moins une deuxième bielle oblique (70) qui présente une première extrémité (70.1) reliée à la structure de fuselage (38) et une deuxième extrémité (70.2) reliée à la structure de l’aile (42), la deuxième bielle oblique (70) formant avec un plan vertical et perpendiculaire au plan longitudinal médian (PLM) un angle compris entre 30 et 60°, les deuxièmes extrémités (60.2, 70.2) des première et deuxième bielles obliques (60, 70) étant plus écartées que leurs premières extrémités (60.1, 70.1).
- Aéronef selon la revendication 1, caractérisé en ce que les première et deuxième bielles obliques (60, 70) sont symétriques par rapport à un plan vertical et perpendiculaire au plan longitudinal médian (PLM).
- Aéronef selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque première ou deuxième bielle oblique (60, 70) forme avec un plan horizontal un angle supérieur à 0°.
- Aéronef selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque première ou deuxième bielle oblique (60, 70) forme avec un plan horizontal un angle inférieur à 25°.
- Aéronef selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque première ou deuxième partie (36.1, 36.2) de l’attache voilure (36) comprend une interface de fuselage intermédiaire (80) comportant une platine (80.1) reliée à la structure de fuselage (38), au moins une première patte (80.2) solidaire de la platine (80.1) et reliée par une première articulation (64) à la première bielle oblique (60) ainsi qu’au moins une deuxième patte (80.3) solidaire de la platine (80.1) et reliée par une deuxième articulation (74) à la deuxième bielle oblique (70).
- Aéronef selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la structure de fuselage (38) comprend des renforts transversaux (38.1) perpendiculaires au plan longitudinal médian (PLM) et verticaux ainsi que des renforts longitudinaux (38.2) reliant les renforts transversaux et en ce que la platine (80.1) de l’interface de fuselage intermédiaire (80) est reliée à au moins deux renforts longitudinaux (38.2) reliés à chacune de leurs extrémités à des renforts transversaux (38.1).
- Aéronef selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque première ou deuxième partie (36.1, 36.2) de l’attache voilure (36) comprend des première et deuxième liaisons verticales (44, 44’), la première liaison verticale (44) comportant au moins une première bielle verticale (46) qui présente une première extrémité (46.1) reliée à la structure du fuselage (38) et une deuxième extrémité (46.2) reliée à la structure d’aile (42), la deuxième liaison verticale (44’) comportant au moins une deuxième bielle verticale (46’) qui présente une première extrémité (46.1’) reliée à la structure de fuselage (38) et une deuxième extrémité (46.2’) reliée à la structure d’aile (42).
- Aéronef selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque première ou deuxième partie (36.1, 36.2) de l’attache voilure (36) comprend :
- une interface d’aile avant (82) comportant une platine reliée à la structure d’aile (42), au moins une première patte solidaire de la platine et reliée par une première articulation (54) à la première bielle verticale (46) ainsi qu’au moins une deuxième patte solidaire de la platine et reliée par une articulation (68) à la première bielle oblique (60),
- une interface d’aile arrière (84) comportant une platine reliée à la structure d’aile (42), au moins une première patte solidaire de la platine et reliée par une première articulation (54’) à la deuxième bielle verticale (46’) ainsi qu’au moins une deuxième patte solidaire de la platine et reliée par une deuxième articulation (78) à la deuxième bielle oblique (70).
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- 2022-04-25 FR FR2203799A patent/FR3134795A1/fr active Pending
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2023
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| Publication number | Publication date |
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